Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

Transkrypt

1 Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów) Przedmiot: Mikrogeneracja energii elektrycznej i ciepła w budynkach Kod przedmiotu: E9/1_D Typ przedmiotu/modułu: obowiązkowy obieralny X Rok: trzeci Semestr: piąty Nazwa specjalności: Odnawialne źródła energii Studia stacjonarne X Studia niestacjonarne Rodzaj zajęć: Liczba godzin: Wykład 30 Ćwiczenia - Laboratorium 30 Projekt - Liczba punktów ECTS: C1 C C3 C C5 C6 Cel przedmiotu Opanowanie podstaw teoretycznych i praktycznych skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Poznanie pierwotnych nośników energii. Poznanie różnych sposób konwersji energii pierwotnej na energię elektryczną i cieplną. Zapoznanie z zagadnieniami prawnymi i ekonomicznymi w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach. Zapoznanie z zagadnieniami trójgeneracji energii elektrycznej, ciepła oraz chłodu użytkowego. Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą teoretyczną w praktyce inżynierskiej. Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji 1 Podstawowa wiedza z zakresu funkcjonowania systemów energetycznych. Podstawowa wiedza z zakresu odnawialnych źródeł energii. 3 Podstawowa znajomość obsługi komputera. EK EK3 EK EK6 Efekty kształcenia W zakresie wiedzy: Zna elementy składowe układów kogeneracyjnych i trójgeneracyjnych, potrafi je wyróżnić i sklasyfikować. Zna zalety skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i chłodu. Posiada wiedzę w zakresie pierwotnych nośników energii, potrafi je wymienić i scharakteryzować. Odróżnia odnawialne nośniki energii. Rozumie funkcjonowanie silnika Stirlinga i zna przykłady jego wykorzystania w układach mikrokogeneracyjnych. Potrafi sklasyfikować i scharakteryzować różne ogniwa paliwowe. Rozumie zagadnienia prawne i ekonomiczne w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach W zakresie umiejętności: Umiejętność wyznaczenia podstawowych parametrów elementów i układów mikrogeneracyjnych. Umiejętność modelowania procesów cieplnych. W zakresie kompetencji społecznych: Rozumie znaczenie wykorzystywania źródeł energii odnawialnej we współczesnej energetyce. Rozumie potencjał stosowania energooszczędnych technologii.

2 EK8 Potrafi współpracować w grupie. Treści programowe przedmiotu Forma zajęć wykłady Treści programowe: Liczba godzin: W1 Podstawowe pojęcia mikrokogeneracji. W Elementy składowe układów mikrokogeneracyjnych. W3 Przegląd i klasyfikacja układów mikrokogeneracji. W Postaci energii pierwotnej w mikrokogeneracji. W5 Silnik Strirlinga podstawowym napędem w układach mikrokogeneracyjnych wykorzystujących biomasę i biogaz W6 Biogazownie rolnicze W7 Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w ogniwach paliwowych W8 Podstawowe typy ogniw paliwowych stosowanych w układach mikrokogeneracyjnych, parametry, efektywność W9 Energia słoneczna w kogeneracji ogniw fotowoltaicznych i kolektorów cieplnych (PV + KC) W10 Efektywność konwersji energii słonecznej w energię elektryczną i cieplną, zagadnienia ekonomiczne W11 Zagadnienia prawne i ekonomiczne w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach W1 Trójgeneracja ze źródeł odnawialnych. W13 Energia słońca- ogniwa fotowoltaiczne W1 Energia geotermalna- przegląd stosowanych technologii i możliwości rozwoju w Polsce. W15 Zasoby energetyczne biomasy, ich rozmieszczenie i kierunki wykorzystania. Procesy technologiczne. Biogazownie w Polsce Suma godzin: 30 Forma zajęć laboratorium Treści programowe: Liczba godzin L1 Szkolenie BHP 1 L Modelowanie procesów cieplnych na modelu elektrycznym RC Beukena. L3 Wyznaczanie rozkładu temperatury w wybranych obiektach przy wykorzystaniu narzędzi modelowania numerycznego (QuickField, FEMM) L Badanie układu mikrokogeneracyjnego funkcjonującego w oparciu o ogniwo paliwowe. L5 Badanie silnika Stirlinga budowa, zasada działania, wyznaczenie sprawności elektrycznej i cieplnej. L6 Wyznaczenie ciepła spalania paliw stałych za pomocą kalorymetru. L7 Badanie wymiennika ciepła. L8 Badanie układów kogeneracyjnych wyposażonych w elektryczny generator z dodatkowym wymiennikiem ciepła. Badanie parametrów elektrycznych. L9 Badanie układów kogeneracyjnych wyposażonych w elektryczny generator z dodatkowym wymiennikiem ciepła. Badanie parametrów cieplnych. L10 Badanie układów kogeneracyjnych wyposażonych w elektryczny generator z dodatkowym wymiennikiem ciepła. Dobór parametrów. Wyznaczenie sprawności. L11 Numeryczne badanie modeli układów mikrokogeneracyjnych i trójgeneracyjnych.

3 L1 Podsumowanie zajęć, zaliczenie. 1 Suma godzin: 30 Narzędzia dydaktyczne 1 Wykład konwencjonalny z wykorzystaniem metod multimedialnych Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem aplikacji komputerowych 3 Ćwiczenia laboratoryjne - badanie parametrów wybranych odnawialnych źródeł energii F1 F F3 F P1 P Sposoby oceny Ocena formująca: Krótkie pytania sprawdzające podczas zajęć Dyskusja uzyskanych wyników Ocena przygotowania i postępów w realizacji zadań Przedłużona obserwacja Ocena podsumowująca: Egzamin z wykładu Średnia z ocen cząstkowych za wykonanie poszczególnych zadań Obciążenie pracą studenta Forma aktywności Średnia liczba godzin na realizowanie aktywności Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane w formie zajęć dydaktycznych łączna liczba 60 godzin w semestrze Godziny kontaktowe z wykładowcą realizowane w formie np. konsultacji łączna liczba godzin w 5 semestrze Przygotowanie się do laboratorium łączna 10 liczba godzin w semestrze Opracowanie sprawozdania z laboratorium 15 Przygotowanie do egzaminu 10 Suma 100 Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu Literatura podstawowa i uzupełniająca 1 Lewandowski W.: Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT 006 Jastrzębska G.: Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT 009 Bocian P., Golec T., Rakowski J.: Nowoczesne technologie pozyskiwania i energetycznego 3 wykorzystywania biomasy, Instytut Energetyki, 010 Paska J.: Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 010 Gumuła S., Guła A., Knap T. i inni: Odnawialne i niekonwencjonalne źródła energii. Poradnik. 5 Wydawnictwo Tarbonus Sp. z o.o., Klugmann-Radziemska E.: Fotowoltaika w teorii i praktyce, Wydawnictwo BTC, 010 Głaszczka A., Wardal W.J., Romaniuk W., Domasiewicz T.: Biogazownie rolnicze, Wydawnictwo 7 Multico, Żmudzki S.: Silnik Stirlinga, WNT, 1993 Radzuemska E.: Odnawialne źródła energii przykłady obliczeniowe, Wydawnictwo Politechniki 9 Gdańskiej, Wójcik W.: Nowoczesne technologie paliw i spalania, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 011

4 Efekt kształcenia EK 1 EK EK 3 EK EK 5U EK 6 Odniesienie danego efektu kształcenia do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) E1A_W0 E1A_W E1A_W3 E1A_W E1A_W5 E1A_W0 E1A_W E1A_W E1A_W5 E1A_W0 E1A_W E1A_W E1A_W5+ E1A_W08 E1A_W0 E1A_W6 E1A_U06 E1A_U0 E1A_U06 E1A_U08 Stopień w jakim efekty kształcenia związane są z przedmiotem Macierz efektów kształcenia Cele przedmiotu C1, C, C3, C5 Treści programowe W1, W, W3, W1, L, L8, L9, L10, L11 Narzędzia dydaktyczne Sposoby oceny 1,, 3 F1 F, P1, P C1, C W, L6, 1,, 3 F1 F, P1, P C1, C, C3, C6 W5, W7, W8, L, L5, L7 1,, 3 F1 F, P1, P C, C6 W10, W11 1 F1, P1 C3, C, C6 W10, W11, L3 1,, 3 F1 F, P1, P C3, C, C6 W9, W10, W11, L10 1,, 3 F1 F, P1, P EK 7 E1A_K0 C, C3, C, C6 W1, W11, L3, L1 1,, 3 F1 F, P1, P EK 8 E1A_K03 C6 L1 L1, 3 F F, P (ndst) 3 (dst) EK EK3 EK EK6 EK8 EK EK3 Formy oceny - szczegóły Nie zna elementów składowych układów kogeneracyjnych i trójkogenracyjnych. Nie potrafi wskazać zalet skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Nie posiada wiedzy z zakresu pierwotnych nośników energii, nie potrafi ich wymienić i scharakteryzować. Nie rozumie funkcjonowania silnika Stirlinga. Nie potrafi wymienić rodzajów ogniw paliwowych. Nie rozumie podstawowych zagadnień prawnych i ekonomicznych w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach. Nie potrafi wyznaczyć żadnych parametrów elementów czy układów mikrogeneracyjnych Nie potrafi modelować procesów cieplnych Nie rozumie znaczenia źródeł energii odnawialnej we współczesnej energetyce. Nie posiada świadomości konieczności racjonalnego wykorzystywania energii elektrycznej i ciepła w budownictwie. Nie potrafi współpracować w grupie Zna niektóre elementy składowe układów kogeneracyjnych i potrafi je wyróżnić. Potrafi wskazać zalety skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Posiada wiedzę w zakresie pierwotnych nośników energii, potrafi wymienić niektóre z nich. Odróżnia odnawialne nośniki energii. Rozumie zasadę działania silnika Stirlinga. Potrafi wymienić wszystkie fazy. Zna niektóre rodzaje ogniw paliwowych.

5 3+ (dst+) (db) + (db+) 5 (bdb) EK Posiada świadomość problematyki prawnej i ekonomicznej w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach. Potrafi wyznaczyć parametry elementów czy układów mikrogeneracyjnych zgodnie z podaną instrukcją EK6 Potrafi modelować procesy cieplne zgodnie z podaną instrukcją Rozumie znaczenie źródeł energii odnawialnej we współczesnej energetyce. Posiada świadomość konieczności racjonalnego wykorzystywania energii elektrycznej i ciepła w budownictwie. EK8 Współpracuje w grupie Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny 3 i EK Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny 3 i EK3 Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny 3 i EK Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny 3 i Poziom umiejętności pośredni między wymaganymi na oceny 3 i EK6 Poziom umiejętności pośredni między wymaganymi na oceny 3 i Poziom postaw pośredni między wymaganymi na oceny 3 i EK8 Poziom postaw pośredni między wymaganymi na oceny 3 i Zna elementy składowe układów kogeneracyjnych i trójkogeneracyjnych, potrafi je wyróżnić i sklasyfikować. Potrafi wskazać zalety skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. EK Posiada wiedzę w zakresie pierwotnych nośników energii, potrafi je wymienić i scharakteryzować. Odróżnia odnawialne nośniki energii. Rozumie funkcjonowanie silnika Stirlinga. Potrafi wskazać konkretne przykłady wykorzystania EK3 silnika Stirlinga w układach mikrokogeneracyjnych. Potrafi sklasyfikować i scharakteryzować różne ogniwa paliwowe. Rozumie zagadnienia prawne i ekonomiczne w mikrokogeneracji energii elektrycznej EK i cieplnej w budynkach. Orientuje się w problematyce prawa budowlanego i regulacji energetycznych z zakresu wykorzystania energii odnawialnej i układów kogeneracyjnych. Potrafi samodzielnie wyznaczyć większość parametrów elementów czy układów mikrogeneracyjnych EK6 Potrafi samodzielnie modelować procesy cieplne Rozumie znaczenie wykorzystywania źródeł energii odnawialnej we współczesnej energetyce. Potrafi wskazać konkretny przykłady oraz ocenić ich wpływ na środowisko. Posiada świadomość konieczności racjonalnego wykorzystywania energii elektrycznej i ciepła w budownictwie. Rozumie potencjał stosowania energooszczędnych technologii. EK8 Nie sprawdza się w roli lidera grupy Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny i 5 EK Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny i 5 EK3 Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny i 5 EK Poziom wiadomości pośredni między wymaganymi na oceny i 5 Poziom umiejętności pośredni między wymaganymi na oceny i 5 EK6 Poziom umiejętności pośredni między wymaganymi na oceny i 5 Poziom postaw pośredni między wymaganymi na oceny i 5 EK8 Poziom postaw pośredni między wymaganymi na oceny i 5 Potrafi wyczerpująco odpowiedzieć na problemowe pytanie z zakresu układów skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i chłodu użytkowego. Biegle zna pierwotne nośników energii, potrafi je wymienić i scharakteryzować. Potrafi EK wskazać wady i zalety poszczególnych nośników energii oraz ocenić możliwości ich wykorzystania w układach kogeneracyjnych. Rozumie funkcjonowanie silnika Stirlinga. Potrafi wskazać przykłady wykorzystania silnika Stirlinga w układach kogeneracyjnych. Potrafi wyznaczyć sprawność układu. Potrafi EK3 sklasyfikować i scharakteryzować różne ogniwa paliwowe. Potrafi omówić budowę poszczególnych rodzajów ogniw paliwowych, wymienić stosowane w nich elementy, wskazać wady i zalety poszczególnych technologii.

6 EK EK6 EK8 Rozumie zagadnienia prawne i ekonomiczne w mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej w budynkach. Biegle zna elementy prawa budowlanego i energetycznego oraz norm z zakresu wykorzystania energii odnawialnej i układów kogeneracyjnych. Potrafi samodzielnie wyznaczyć parametry elementów czy układów mikrogeneracyjnych Potrafi samodzielnie modelować procesy cieplne uwzględniając niestandardowe przypadki Rozumie znaczenie wykorzystywania źródeł energii odnawialnej we współczesnej energetyce. Potrafi wskazać konkretny przykłady oraz ocenić ich wpływ na środowisko. Potrafi wskazać długoterminowe skutki stosowania różnych źródeł energii pierwotnej. Posiada świadomość konieczności racjonalnego wykorzystywania energii elektrycznej i ciepła w budownictwie. Rozumie potencjał stosowania energooszczędnych technologii. Potrafi wskazać przyszłościowe tendencje w tym zakresie. Współpracuje w grupie przyjmując w niej różne role Prowadzący zajęcia: Jednostka organizacyjna: Mariusz Holuk Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie